import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=173 lang=java
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 * [173] 二叉搜索树迭代器
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 * https://leetcode-cn.com/problems/binary-search-tree-iterator/description/
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 * algorithms
 * Medium (80.74%)
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 * Testcase Example:  '["BSTIterator","next","next","hasNext","next","hasNext","next","hasNext","next","hasNext"]\n' +
  '[[[7,3,15,null,null,9,20]],[],[],[],[],[],[],[],[],[]]'
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 * 实现一个二叉搜索树迭代器类BSTIterator ，表示一个按中序遍历二叉搜索树（BST）的迭代器：
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 * BSTIterator(TreeNode root) 初始化 BSTIterator 类的一个对象。BST 的根节点 root
 * 会作为构造函数的一部分给出。指针应初始化为一个不存在于 BST 中的数字，且该数字小于 BST 中的任何元素。
 * boolean hasNext() 如果向指针右侧遍历存在数字，则返回 true ；否则返回 false 。
 * int next()将指针向右移动，然后返回指针处的数字。
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 * 注意，指针初始化为一个不存在于 BST 中的数字，所以对 next() 的首次调用将返回 BST 中的最小元素。
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 * 你可以假设 next() 调用总是有效的，也就是说，当调用 next() 时，BST 的中序遍历中至少存在一个下一个数字。
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 * 示例：
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 * 输入
 * ["BSTIterator", "next", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next",
 * "hasNext", "next", "hasNext"]
 * [[[7, 3, 15, null, null, 9, 20]], [], [], [], [], [], [], [], [], []]
 * 输出
 * [null, 3, 7, true, 9, true, 15, true, 20, false]
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 * 解释
 * BSTIterator bSTIterator = new BSTIterator([7, 3, 15, null, null, 9, 20]);
 * bSTIterator.next();    // 返回 3
 * bSTIterator.next();    // 返回 7
 * bSTIterator.hasNext(); // 返回 True
 * bSTIterator.next();    // 返回 9
 * bSTIterator.hasNext(); // 返回 True
 * bSTIterator.next();    // 返回 15
 * bSTIterator.hasNext(); // 返回 True
 * bSTIterator.next();    // 返回 20
 * bSTIterator.hasNext(); // 返回 False
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 * 提示：
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 * 树中节点的数目在范围 [1, 10^5] 内
 * 0
 * 最多调用 10^5 次 hasNext 和 next 操作
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 * 进阶：
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 *
 * 你可以设计一个满足下述条件的解决方案吗？next() 和 hasNext() 操作均摊时间复杂度为 O(1) ，并使用 O(h) 内存。其中 h
 * 是树的高度。
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 */

class TreeNode {
  int val;
  TreeNode left;
  TreeNode right;

  TreeNode() {
  }

  TreeNode(int val) {
    this.val = val;
  }

  TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
    this.val = val;
    this.left = left;
    this.right = right;
  }
}

// @lc code=start
class BSTIterator {
  Queue<Integer> bstQueue = new LinkedList<Integer>();

  public BSTIterator(TreeNode root) {
    inOrder(root);
  }

  public int next() {
    return bstQueue.poll();
  }

  public boolean hasNext() {
    return !bstQueue.isEmpty();
  }

  public void inOrder(TreeNode root) {
    if (root == null)
      return;
    inOrder(root.left);
    bstQueue.offer(root.val);
    inOrder(root.right);
  }
}

/**
 * Your BSTIterator object will be instantiated and called as such:
 * BSTIterator obj = new BSTIterator(root);
 * int param_1 = obj.next();
 * boolean param_2 = obj.hasNext();
 */
// @lc code=end
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// Your memory usage beats 48.64 % of java submissions (45 MB)
